valvola a farfalla con collegamento a flangia di alta qualità

CTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd"> Le valvole a farfalla sono più leggere, più piccole e più leggere rispetto ad altri tipi di valvole di controllo, rendendole la scelta migliore per la regolazione del flusso in molte applicazioni. Tradizionalmente, le valvole a farfalla standard sono state utilizzate in applicazioni di accensione/spegnimento automatiche e sono perfette per questo ruolo. Tuttavia, alcuni ingegneri le considerano inaccettabili quando si tratta di regolare il flusso in un sistema a circuito chiuso. Le valvole a farfalla utilizzano dischi rotanti per controllare il flusso attraverso i tubi. I dischi in genere funzionano a 90 gradi, quindi a volte vengono chiamate valvole rotanti ad angolo. Di solito vengono utilizzate quando si considera l'economia. Quando è richiesta una chiusura ermetica, le valvole a farfalla con guarnizioni in elastomero morbido e/o dischi rivestiti possono essere utilizzati per fornire le prestazioni richieste. Le valvole a farfalla ad alte prestazioni (HPBV) - o valvole a doppio offset - sono ora lo standard industriale per le valvole di controllo a farfalla e sono ampiamente utilizzate per il controllo della strozzatura. Funzionano bene per applicazioni con perdite di carico relativamente costanti o cicli di processo lenti. I vantaggi dell'HPBV includono un percorso del flusso rettilineo, un'elevata capacità e la capacità di far passare facilmente fluidi solidi e viscosi. Generalmente hanno il costo di installazione più basso di qualsiasi tipo di valvola, soprattutto nelle dimensioni 12 NPS e superiori. Il loro vantaggio in termini di costi aumenta in modo significativo rispetto ad altri tipi di valvole di dimensioni superiori a 12 pollici. Forniscono buone prestazioni di chiusura in un ampio intervallo di temperature e sono disponibili con diversi design del corpo, tra cui wafer, aletta e doppia flangia. Sono molto più leggere e compatte rispetto ad altri tipi di valvole. Ad esempio, una valvola ANSI da 12 pollici La valvola a sfera segmentata a doppia flangia Classe 150 pesa 350 libbre e ha una dimensione faccia a faccia di 13,31 pollici, mentre una valvola a farfalla con aletta da 12 pollici equivalente pesa solo 200 libbre e ha una dimensione faccia a faccia di 3 pollici. Le valvole a farfalla presentano alcune limitazioni che le rendono inadatte al controllo del flusso in determinate applicazioni. Queste includono una capacità limitata di caduta di pressione rispetto alle valvole a sfera a globo che hanno un maggiore potenziale di cavitazione o evaporazione rapida. Poiché l'ampia superficie del disco agisce come una leva, applicando la forza dinamica del mezzo che scorre all'albero motore, le valvole a farfalla standard generalmente non vengono utilizzate per applicazioni ad alta pressione. Quando lo sono, la dimensione e la selezione dell'attuatore diventano fondamentali . Talvolta le valvole di controllo a farfalla possono essere sovradimensionate, il che può avere un impatto negativo sulle prestazioni del processo. Ciò può essere dovuto all'uso di valvole con dimensioni di linea, in particolare valvole a farfalla ad alta capacità. Può aumentare la variabilità del processo in due modi. In primo luogo, il sovradimensionamento può dare il guadagno eccessivo della valvola, lasciando meno flessibilità nella regolazione del controller. In secondo luogo, una valvola sovradimensionata può funzionare più frequentemente ad aperture inferiori e l'attrito della guarnizione può essere maggiore in una valvola a farfalla. Perché una valvola sovradimensionata produce una variazione di flusso sproporzionatamente grande per un dato l'incremento della corsa della valvola, questo fenomeno esagera notevolmente la variabilità del processo associata alla zona morta indotta dall'attrito. I prescrittori a volte utilizzano valvole a farfalla per essere economici o per adattarsi a una determinata dimensione di linea indipendentemente dai loro limiti. Esiste una tendenza a sovradimensionare le valvole a farfalla per evitare di pizzicare i tubi, il che può portare a uno scarso controllo del processo. La limitazione più grande è che l'intervallo di controllo dell'acceleratore ideale non è ampio quanto quello di una valvola a sfera o di una valvola a sfera segmentata. Le valvole a farfalla in genere non funzionano bene al di fuori dell'intervallo di controllo compreso tra circa il 30% e il 50% di apertura. In genere, il circuito è più semplice da controllare quando funziona in modo lineare e il guadagno del processo è prossimo all'unità. Pertanto, un guadagno del processo pari a 1,0 diventa un obiettivo per un buon controllo del circuito, con un intervallo accettabile compreso tra 0,5 e 2,0 ( un intervallo 4:1). Le prestazioni sono migliori quando la maggior parte del guadagno del circuito proviene dal controller. Si noti che nella curva di guadagno della Figura 1, il guadagno del processo diventa piuttosto elevato nella regione inferiore a circa il 25% della corsa della valvola. Il guadagno di processo definisce la relazione tra l'uscita del processo e la variazione dell'ingresso. Una corsa in cui il guadagno del processo rimane compreso tra 0,5 e 2,0 è l'intervallo di controllo ottimale per la valvola. Quando il guadagno del processo non è compreso nell'intervallo tra 0,5 e 2,0, prestazioni dinamiche e loop scadenti può verificarsi instabilità. Il design del disco a farfalla ha un effetto significativo sul flusso della valvola quando la valvola passa da chiusa ad aperta. I dischi con caratteristiche intrinseche di pari percentuale possono compensare meglio le cadute di pressione che variano con il flusso. I trim pari percentuali forniranno caratteristiche di montaggio lineari per cadute di pressione variabili, che è l'ideale. Il risultato è una variazione uno a uno più precisa tra il flusso e la corsa della valvola. Le valvole a farfalla hanno recentemente introdotto dischi con caratteristiche di portata intrinseche pari percentuale. Ciò fornisce una funzionalità di installazione che consente un guadagno del processo di installazione nell'intervallo desiderato da 0,5 a 2,0 su corse più ampie. Ciò migliora significativamente il controllo dell'acceleratore, soprattutto nella gamma di corsa inferiore. Questo design fornisce un buon controllo, con un guadagno accettabile compreso tra 0,5 e 2,0, da circa l'11% di apertura al 70%, un aumento di quasi tre volte nell'intervallo di controllo rispetto a una tipica valvola a farfalla ad alte prestazioni (HPBV) della stessa dimensione. , percentuali uguali di dischi forniscono una variabilità di processo complessivamente inferiore. Le valvole a farfalla con caratteristiche equipercentuali intrinseche, come la valvola Control-Disk, sono ideali per i processi che richiedono prestazioni precise di controllo della strozzatura. Possono essere controllate più vicino al setpoint target indipendentemente dai disturbi del processo, riducendo la variabilità del processo. Se la valvola a farfalla non funziona bene, è sufficiente sostituirla con una valvola di dimensioni adeguate per risolvere il problema. Ad esempio, un'azienda cartaria utilizza due valvole a farfalla sovradimensionate per controllare la rimozione dell'umidità dalla pasta. Entrambe le valvole sono state azionate con meno del 20% viaggio, con conseguente variabilità del processo rispettivamente del 3,5% e dell'8,0%. La maggior parte della loro vita viene trascorsa in modalità manuale. Sono state installate due valvole a farfalla Fisher Control-Disk da 4 pollici di dimensioni adeguate con regolatore digitale per valvole. Il circuito ora funziona in modalità automatica con variabilità del processo dal 3,5% all'1,6% per la prima valvola e dall'8% al 3,0% per la seconda valvola senza qualsiasi accordatura speciale del loop. La scarsa pressione dell'acqua e il controllo del flusso nel sistema di raffreddamento dell'acciaieria hanno prodotto prodotti finali incoerenti. I nove HPBV installati non erano in grado di controllare efficacemente il flusso d'acqua come richiesto. L'impianto desiderava installare valvole che controllassero meglio il processo ed era necessario ridurre al minimo i costi di installazione. L'impianto spenderà $ 10.000 per sostituire le tubazioni di ciascuna valvola per passare da HPBV a valvole a sfera segmentate. Invece, Emerson consiglia di utilizzare una farfalla Control-Disk valvola che soddisfa le dimensioni faccia a faccia degli attuali HPBV. Una valvola Control-Disk è stata testata fianco a fianco con uno dei nove HPBV esistenti e ha funzionato secondo i requisiti specificati. L'impianto ha sostituito i restanti otto HPBV entro un anno, ciascuno dotato di una valvola Control-Disk, eliminando la necessità per sostituire l'impianto idraulico da $ 90.000 per la valvola a sfera segmentata, e la valvola a sfera costa circa il 25% in più rispetto alla valvola a farfalla. Le valvole Control-Disk forniscono un controllo preciso e aiutano a eliminare la variabilità nel prodotto finale. Lo stabilimento stima che l'installazione di nove valvole Control-Disk consentirà di risparmiare circa 1 milione di dollari all'anno. Rispetto alla maggior parte degli altri tipi di valvole, le HPBV con posizionatori digitali hanno costi di installazione iniziali inferiori e, se adeguatamente dimensionate, forniscono un intervallo di controllo adeguato. Hanno capacità elevata e restrizioni di flusso minime. Le valvole a farfalla con trim equipercentuali intrinseci offrono l'opportunità di estendere il controllo gamma, simili alle valvole a globo o a sfera, e occupano solo lo spazio dell'HPBV. Quando si selezionano le valvole, in particolare le HPBV, assicurarsi che abbiano le dimensioni corrette, altrimenti potrebbero essere controllate manualmente dalla sala di controllo. È inoltre importante considerare lo stile della valvola, le caratteristiche intrinseche e le dimensioni della valvola, che forniranno la più ampia gamma di controllo per l'applicazione. Mark Nymeyer è il responsabile delle comunicazioni di marketing globale per Emerson Automation Solutions, responsabile del controllo del traffico. 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